من المعروف أن خلايا البكتيريا لا يمكنها النمو على درجات حرارة تزيد أو تقل عن تلك السائدة في بيئاتها الطبيعية وفيما يختص بتأثر الحرارة وتأقلم الخلايا البكتيرية نفترض أن الخلايا البكتيرية والبيئة النامية بها تكون ذات درجة حرارة متشابهة، وأن الحرارة التي تنطلق في الخلايا نتيجة للعمليات الايضية المختلفة بالخلية تفقد منها عن طريق الاشعاع الحرارى أو التحول أو بكلتا الطريقتين. وتتلخص دراسة تأثير الحرارة على البكتيريا في كل معرفة قدرتها على النمو بقوة أو ببطء أو توقفها عن النمو على درجات الحرارة المختلفة (المرتفعة والمنخفضة)، كما تشمل أيضا دراسة قدرة الخلايا على تحمل الدرجات القصوى والدنيا من الحرارة عندما تعرض لها لفترات قصيرة.
إن النطاق الحراري الذي يسمح لنمو البكتيريات بصفة عامة يتراوح بين صفر إلى 75 درجة مئوية . هذا ولكل نوع بكتيرى- أحيانا لكل سلالة- نطاق حراري يقع في حدود الدرجة الدنيا والدرجة القصوى وتقع بينهما درجة الحرارة المثالية لنموه.
ودرجة الحرارة المثالية هي درجة الحرارة التي تسمح بحدوث أسرع نمو خلال فترة حضانة قصيرة نسبيا تتراوح بين 12- 24 ساعة إلا أنه ممكن الحصول على عدد كلى أكبر من الخلايا البكتيرية عندما يحتفظ بالمزرعة البكتيرية لفترة حضانة طويلة على درجة من الحرارة تقل عن الدرجة المثالية. ويجب أن نعلم أن الدرجة الحرارة المثلى للنمو ليس من الضروري أن تكون هي نفس الدرجة المثلى للنشاط الخلوي الأنزيمي!
إن معدل التفاعلات الكيماوية عموما تتأثر بدرجة حرارة التفاعل فصرعة التفاعل تتضاعف بزيادة الحرارة مما قيمته 10 درجات مئوية. وقد وجد أن هذا صحيحاً فيما يختص بالنمو البكتيرى بصفته يتم نتيجة لحدوث تفاعلات كيمائية حيوية بداخل الخلايا في حدود حرارية تتراوح بين 25- 45 م حيث أن ارتفاع درجة الحرارة عن هذا الحد سوف يفسد البروتين الأنزيمى الخلوي. لذلك فان محصلة تأثير درجات الحرارة المتزايدة على خلايا البكتيريا هو زيادة سرعة التفاعلات الكيماوية بالخلية والتى من شأنها بناء البروتوبلازم وإنتاج الطاقة. كما أنها تشمل أيضاً التفاعلات التي من شأنها إفساد أو هرجلة البروتينات الخلوية .
فدرجة الحرارة تحدد جزئيا معدل النمو وكميته النهائية وقد تؤثر أيضا على العمليات الأيضية على الشكل المظهري للخلايا. فكل نوع بكتيري ينمو على درجة مثالية من الحرارة تقع في مجال حراري معين، وعلى أساس المجال الحراري الخاص والذي في نطاقه تنمو البكتيريات، أمكن تقسم البكتيريا إلى ما يلي:
1 - بكتيريا محبة للحرارة المنخفضة psychrophiles وهى التي يجود نموها على درجات الحرارة المخفضة وهى تقسم إلى مجموعتين إحداهما إجبارية Obligate psychrophiles وهى التي تموت عند حرارة 20 م أو قليلا والمجموعة الأخرى Facultative psychrophiles فإن درجتي الحرارة المثلى والقصوى لا تكونان في الطاق الحراري للمحبة للحرارة المخفضة.
2- بكتيريا محبة للحرارة المتوسطة mesophiles وتقع درجة حرارتها المثالية النمو بين 35- 45 م.
3- بكتيريا محبة للحرارة المرتفعة thermophiles وتقع درجة حرارتها المثالية بين درجتي 55- 75 م وقد يمتد مجال بعض البكتيريات المحبة للحرارة المرتفعة إلى مجال البكتيريات الميزوفيلية وتعرف هذه الأنواع بالمحبة للحرارة اختياراً Facultative psychrophiles أو eurithermophiles والبعض الآخر من البكتيريا الثيرموفيلية يكون نموها على أشده على درجة 60 م ولا تنمو على درجات الحرارة الواقعة في مجال البكتيريات الميزوفيلية. وهذه الأنواع بالبكتيريا المحبة للحرارة حقيقة true thermophiles أو stonothermophiles وأحيانا يطلق على الخلايا البكتيرية التي تقاوم الحرارة وهى في حالتها الخضرية اسم البكتيريات المتحملة للحرارة thermoduric، بالرغم من عدم وجود حد فصل (في درجة الحرارة أو وقت التعرض لها) بين البكتيريات الحساسة والمتحملة للحرارة.